������������������������������������������������������� �����
������������
���������� �������
�
�
�
����������� ����������������������� ��������������������� ��������������������������
���������������������� �������������������� ��������������������� ���������������� ���������� ����� ������� ������
������������������ ���������������������� ��������������� ��������� ������������
������������������� ��������������������� ��������������������� ���������������������� ������������������������ ������������������
�������������������� ����������������������� ��������������������� ������������������� ������������������ ������������������ ����������� ���������
������������������������������������ �������������������������� ����������������������������������� ����������������������������������� ��������������������������������� ������������������������������� ����������������������������� ���������������
�������������������������� ������������������� ������������������������� �������������������������
�
�
�������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������
������������������������ ����������������������� ��������������������� ��������������������� ��������������� �������������� ��������������������� ���������������� ������������������
�������������������������������������������� ���������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� �����������������������������������������
����������
��������� ������
����������������������������������������������� ������������������������������������������� ���������������������������������������� �������������������������������������������������
� �������������������
������������������������������������� ������������������������������� ������������������������������������� �������������
� ����������������
�������������������� ���������������������� ���������������������� �������������� ����������������������� ������������������� ������
� ���������������
��������������� ����������������������� ����������������� ��������������� �������������������� ������������� ������������
������������������������������������� ������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������������� ����������������������������������� �������������������������������� ���������������
��������������������������������������� ��������������������������������������� ����������������������������������������� ���������������������������������� ����������������������������������������� �������������������
��������������������������������� ��������������������������
���������
��������������� ���������������������������������� �������������������������������������� �������������������������������������� ���������������������������������������� ������������������������������������������ ���������������������������������
���������� ������������
������������
���������������������������������� ���������������������������������� �������������������������������� ���������������� �����������������
����������� ���������� ������������
��������������� �����������������������
�
� ������������������������������ ������������������������ ����������������������������� ����������������������� ���������������������� ��������������������������� �������������������������� ����������������������� ����������������������� �������������������� �����������������
�����������
�������� ��������� �������������� �������������� �����������
������������ ������������� �������������� ������������������ ������������ ��������
����������� ��������� ��������������������������� ������������������� ������������������������ ������������������ ���������
� ��������
������������������������������������������ ���������������������������������������� ������������ � ������������
������������������
������������������������������������ ������������������������������������� �������������������������������
���������������������������������� ����������������������������������������
������������������������������������������������������� ���������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������� ������������������������������������
��������������������������
����������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������� �����������������������
��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
The Key Question in Climate Science:
Seed’s Tear-outable tool for living in the 21st century Cribsheet #2
How much will the earth’s temperature rise as humans double the amount of carbon dioxide in the atmosphere through use of fossil fuels?
CLImAtE chAnge The Greenhouse effect 1
7
SOLar radiation
Radiation from the sun enters the atmosphere. Some of it is reflected back into space, but a good portion is absorbed by the atmosphere and the earth’s surface. 2
Infrared radiation
The surface, in turn, heats up and emits infrared radiation. 3
clouds As the earth warms, more water evaporates, creating more clouds. Since clouds are white and reflective, they bounce a lot of sunlight into space, which would have warmed the earth. This is negative feedback. At the same time, clouds are made up of concentrated greenhouse gas, and can also provide positive feedback. Clouds will play an important role in climate change, but no one is sure yet whether they will ultimately end up warming or cooling the earth.
Greenhouse gas
Greenhouse gas molecules absorb radiaton from the sun and earth, heat up, and emit infrared radiation. Some infrared radiation is directed back toward the earth, contributing to the warming of the surface.
6
Feedback 4
What are FEEDBACK LOOPS?
Feedback loops are self-perpetuating cycles that enhance or dampen the greenhouse effect. The ones illustrated here are just a few examples of the many feedback loops at work on the climate. Without feedback, humans could double the amount of CO2 in the atmosphere (which we’re in the process of doing) and the earth’s average temperature would rise by about 1.2ºC. That’s enough to cause noticeable changes in climate, but probably not catastrophic ones. With feedback the problem is more complicated. It boils down to climate sensitivity: Will negative and positive feedbacks cancel each other out, or will they cause a catastrophic rise in temperature?
5
Water vapor
Water vapor is a greenhouse gas, and helps to warm the earth. At higher temperatures, more water evaporates, putting more water vapor into the air, which heats the earth even more. This is another important positive feedback loop.
Global Temperature and co2
CLIMATE treaty map 380
.8
Each point on the temperature line represents an average taken over five years. The global temperature average taken for 1935-1940, for instance, is just under 0.1ºC above the baseline.
.6 .4 ˚C
360 340
.2 0
Sea ice
Ice is reflective. When sunlight is reflected into space, it doesn’t contribute to the greenhouse effect. So the ice caps help to limit warming. As things heat up, the ice melts, revealing the darker ocean beneath, which absorbs more radiation and warms, melting more sea ice. This cycle is a positve feedback loop.
ppm Global temperature average (1950–1980)
320
-.2
300
-.4
ILLUSTRATION: SILO
Year
-.6
280 1900
The issue:
1920
1940
1960
1980
2000
Global Temperature Change (5-year mean)
Kyoto Treaty Members
Members of both
Atmospheric CO2 Concentrations
Asia-Pacific Partnership for Clean Development and Climate Members
No action
What is the best way to deal with these changes?
The earth’s average temperature is likely to rise by 2º to 6º C as a result of a projected doubling of the amount of CO2 in the atmosphere from preindustrial levels, to 560 parts per million by mid-century. The effects could be severe. Sea levels could rise by as much as 6 meters as the icecaps melt; deserts may become larger, storms more severe, heat waves more common, and snow could turn to rain, reducing our ability to collect water for drinking and irrigation. The Kyoto Protocol, effective this year, is an agreement by member nations to limit their carbon emissions. The alternative supported by the U.S. and Australia, the Asia-Pacific Partnership, seeks to incentivize the creation and deployment of green technologies, but doesn't limit carbon emissions and sets no target dates.
soundbite More carbon dioxide was added to the atmosphere in the past 200 years than between the last Ice Age and the Industrial Revolution.
I]Z@ZnFjZhi^dc ^c]nWg^YZc\^cZg^c\/
HZZYÉhIZVg"djiVWaZidda[dga^k^c\^ci]Z'&hiXZcijgn /^UN_TQQ`
(OW CAN ENGINEERS INCREASE THE EFFICIENCY OF CAR BODIES AND ENGINES DECREASE RELIANCE ON GASOLINE ENGINES AND INCREASE FUEL ECONOMY
3ETUPS LIKE THIS ARE DESTINED TO BE OUTDATED BY ANOTHER KIND OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION CALLED A STEEL V BELT WHICH DOESNT EMPLOY GEARS AT ALL BUT USES A SPECIAL PULLEY SYSTEM THATS EVEN MORE POWERFUL AND FUEL EFFICIENT
s /N AVERAGE ONLY ABOUT OF THE ENERGY RELEASED BY BURNING GASOLINE IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE DOES WORK TO TURN YOUR TIRES s ! HP ENGINE ONLY USES ABOUT HP WHEN CRUISING AT MPH ABOUT KMH 3O WITH A LITTLE HELP ACCELERATING A HP ENGINE IS ALL THATgS NEEDED TO POWER A CAR 4HE REST IS JUST WASTE )N HYBRIDS THE ENGINE IS SCALED DOWN AND AN ELECTRIC MOTORWHICH IS OVER EFFICIENTIS ADDED TO HELP THE CAR ACCELERATE 4HE MOTOR USES BATTERIES THAT ARE CHARGED BY A GENERATOR EVERY TIME THE CAR SLOWS DOWN STORING FOR LATER USE ENERGY THAT WOULD OTHERWISE BE LOST TO FRICTION
<M^`_ ! HYBRID NEEDS "ATTERIES !N ELECTRIC MOTOR ! GENERATOR THOUGH IN MANY HYBRIDS THE MOTOR ITSELF SERVES AS A GENERATOR WHEN ITS NOT HELPING TO PUSH THE CAR
!ERODYNAMIC BODY SHAPE
! GASOLINE ENGINE
!LUMINUM FRAME TO REDUCE WEIGHT (ONDA )NSIGHT
4[c `TQe RU` `[SQ`TQ^
3TIFF WALLED TIRES REDUCE ROLLING FRICTION
7ORLDWIDE THE BEST SELLING HYBRID IS THE 4OYOTA 0RIUS 4HE 0RIUS TRANSMISSION HAS A PLANETARY GEAR SET SHOWN ABOVE
4[c U` MXX c[^W_
4HE RING GEAR IS ATTACHED TO THE MOTOR AND LINKED TO THE WHEELS OF THE CAR
!T LOW SPEEDS THE MOTOR RUNS THE CAR BY ITSELF 4HE RING GEAR TURNS THE PLANETS WHICH SPIN THE SUN GEAR "UT THE PLANET CARRIER STAYS PUT SO THE ENGINE IS OFF 4HE GENERATOR IS DISABLED AT THIS TIME
7HEN THE CAR BRAKES THE MOTOR STOPS PUSHING BUT SINCE THE RING GEAR IS CONNECTED TO THE TIRES IT KEEPS SPINNING TURNING THE MOTOR WHICH TEMPORARILY ACTS AS A SECOND GENEREATOR *UST BRAKING THE CAR DOES WORK TO RECHARGE THE BATTERIES
4HE SUN GEAR IS ATTACHED TO THE GENERATOR 4HE PLANET CARRIER IS ATTACHED TO THE GASOLINE ENGINE 4HE PLANETS ARE BOLTED TO THE PLANET CARRIER LINKING EVERY PART OF THE GEAR SET
2A18 1/;:;9E 5: -91>5/-: /->?
7HEN THE CAR REALLY GETS GOING THE MOTOR ISNT STRONG ENOUGH TO POWER IT ALONE AND THE RING GEAR STOPS KEEPING PACE WITH THE SUN GEAR 4O KEEP THE GEAR SET FROM TEARING ITSELF APART THE PLANET CARRIER BEGINS TO TURN STARTING THE ENGINE WHICH NOW HELPS TO POWER THE CAR AND TO CRANK THE GENERATOR !T EVERY SPEED ALL THE GEARS WORK IN UNISON SO THE ENGINE IS ALWAYS RUNNING AT MAXIMUM EFFICIENCY
C;>80À_ >19-5:5:3 9-6;> ;58 01<;?5@?
'EO #HEVROLET -ETRO MOST FUEL EFFICIENT CONVENTIONAL CAR 4OYOTA 0RIUS (ONDA )NSIGHT -ANUAL !VERAGE #ARS
&EDERAL